Устройство для защиты параллельновключенных автотрансформаторов

 

Изобретение относится к области электротехники , в частности к релейной защите. Цель изобретения - упрощение путем уменьшения едва раза количества панелей дистанционной защиты, а также повышение селективности при подключении автотрансформаторов к одной системе сборных шин. При внешних коротких замыканиях (КЗ), КЗ на шинах и КЗ на присоединениях срабатывает дистанционная защита 1. Это вызывает запуск реле времени. Спустя выдержку времени происходит отключение шиносоединительного выключателя 25, а через ступень селективности происходит отключение выключателя 26. 4 ил. СО С

СОКОВ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5()5 Н 02 Н 3/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4495285/07 (22) 19.07,88 (46) 07.11,91. Бюл. Nã 41 (71) Новочеркасский политехнический институт им.Серго Орджоникидзе (72) В.И.Нагай, В.Г.Шуляк, Г.Г.Ольшанский, М, М. Котл.ов и В.Ф.Махров (53) 621.316.925 (088.8) (56) Федосеев А.M. Релейная защита электрических систем, M.: Энергия, 1976.

Руководящие указания по релейной защите, Вып. 13 А, Релейная защита и о н ижа ющих трансформаторов и автотрансформаторов и 110-500 кВ. М.: Э нергоатомиздат, 1985, рис. 3.1, П.2,4.

Б U 1690063 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПАРАЛЛЕЛ6НО ВКЛЮЧЕННЫХ АВТОТРАНСФОРМАТОР0В (57) Изобретение относится к области электротехники, в частности к релейной защите.

Цель изобретения — упрощение путем уменьшения в два раза количества панелей дистанционной защиты, а также повышение селективности при подключении автотрансформаторов к одной системе сборных шин. При внешних коротких замыканиях (КЗ), КЗ на шинах и КЗ на присоединениях срабатывает дистанционная защита 1. Это вызывает запуск реле времени. Спустя выдержку времени происходит отключение шиносоединительного выключателя 25. а через ступень селективности происходит отключение выключателя 26, 4 ил.

1690063

Изобретение относится к злектротехнике, а именно к,релейной защите от междуфазных коротких замыканий автотрансформэторов, включенных на параллельную работу.

Цель изобретения — упрощение путем уменьшения в два раза количества панелей дистанционной защиты, а также повышение селективности при подключении автотрансформаторов к одной системе сборных шин.

На фиг. 1 изображена схема подключения цепей переменного тока и напряжения защиты; на фиг. 2 — схема цепей оперативного тока защиты; на фиг. 3 и 4 — примеры схем выполнения блоков контроля соотношения токов и напряжений соответственно, Устройство содержит комплект 1 дистанционной защиты 1, подключенный входами напряжения к выходу датчика 2 напряжения одной из систем сборных шин среднего напряжения, а входом тока — к одному выходу блока 3 формирования подводимых токов, другой выход которого подключен к токовому входу реле 4 направления мощности двустороннего действия, подключенного входом напряжения к выходу блока 5 формирования подводимого напряжения, подключенного входом к выходам двух датчиков 6 и 7 напряжения первой и второй систем сборных шин высшего напряжения, к которым подключены также входы блока 8 контроля соотношения напряжений, две группы датчиков 9 и 10 тока на стороне высшего напряжения каждого автотрансформатора, выходы последней из которых подключены к входам блока 11 контроля соотношения токов, первое 12, второе

13, третье 14, четвертое 15 и пятое 16 реле времени, одни выводы обмоток которых объединены и подключены к минусовой шинке 17 источника оперативного тока, к плюсовой шинке 18, которого подключен один вывод замыкаю1цего контакта 19 комплекта 1 дистанционной защиты, другой вывод которого подключен к объединенным другим выводам обмоток реле 12-16 времени, одни выводы замыкающих контактов 2024 которых предназначены для подключения к цепям управления соответсТВеННо шиносоединительного выключателя 25 и выключателей 26, 27 и 28, 29 на сторонах высшего и среднего напряжения первого и второго автотрансформаторов, первый 30 и второй 31 замыкающие, третий

32 и четвертый 33 размыкающие контакты реле 4 направления мощности двухстороннего действия, первый 34, второй 35, третий

36 и четвертый 37 размыкающие контакты блока 8 контроля соотношения напряжения, первый 38 и второй 39 замыкающие контакты блока 11 контроля соотношения токов, а также первый 40, второй 41, третий 42, четвертый 43, пятый 44 и шестой 45 диоды.

Блок контроля соотношения токов (фиг.

5 3) содержит промежуточные трансформаторы 46-49 тока, выпрямительные мосты 50-52 и реагирующие органы 53, 54 с выходными контактами 38 и 39, Блок контроля соотношения напряже10 ний (фиг, 4) содержит выпрямительные мосты 55, 56 и реагирующие органы 57, 58 с выходными контактами 34, 35 и 36, 37 соответственно.

Устройство работает следующим обра15 зом.

В нормальном режиме работы защищаемых автотрансформаторов (AT) и прилегающей сети комплект 1 дистанционной защиты находится в несработанном состоя20 нии, контакты блоков контроля соотношения напряжений 8 и токов 11 находятся в несработанном состоянии. а их контакты— в положении, показанном на фиг,2. Это определяется равенством напряжений на ши25 нах и равенством токов в цепях AT. Реле 4 также находится в несработанном состоянии, так как рабочий ток Ip, подводимый к его токовой обмотке, равен нулю из-за равенства токов AT.

30 Реле 4 направления мощности двустороннего действия ориентировано таким образом, что замыкает контакты 30 и размыкает контакты 32 или К3 на одном из присоединений, отходящих от системы шин

35 59, а при К3 на присоединениях системы шин 60 замыкает контакты 31 и размыкает контакты 33.

Блок 8 контроля соотношения напряжений находится в несработанном состоянии

40 из-за равенства Usg = 0во, так как его условие срабатывания определяется как

Kv1.1 = О,Up1 = IU5gl — IU6OI > Ucp

1,UP1 (U-pp

О Ор2 = !0бО! — IUggl)Qp

1,Up2 < Ucp где Kv1,1 и Kv1,2 — входные сигналы блока 8 (символы "0" и "1" соответствуют разомкнутому и замкнутому состоянию контактов 35 и 37 и замкнутому и разомкнутому состоянию контактов 34, 36);

Um, Обо — напряжения на шинах 60 и 59;

U

Работа блока 11 контроля соотношений токов описывается алгоритмом ! А1.1 = "° 110.1 > I! I10.Т + I10.2I

0, 1о, l < 11а.1 + I10.".!

1690063

10

20

30

40

50

КА1 2 = 1,110 2 > !10 1 + 10 2!, О,!102 < !!10 1 + !102 где КА1.1, KA1,2 — контакты 38 и 39 блока 11 контроля соотношений токов, для которых

"1" соответствует замкнутым контактам, а

"0" — соответственно разомкнутым; !

10,1, !102 — вторичные токи группы датчиков 10 тока в цепях первого и второго AT соответственно.

При внешних КЗ, например, в точке 61 происходит срабатывание дистанционной защиты 1, реле 4 направления мощности, которое замыкает контакты 30 и размыкает контакт 32, Замыкание контакта 19 дистанционной защиты 1 вызывает запуск реле

12-16 времени, Спустя выдержку времени реле 12 времени (если не произойдет отключение К3 защитами присоединения) произойдет отключение шиносоединительного выключателя 25, а через ступень селективности Лс(0,2 + 0,5с) произойдет отключенние выключателя 26 по цепи контактов 19, 30, 35 и 21.

При КЗ на шинах 59 логика действия устройства! аналогична предыдущему случаю.

Подобным же образом происходит отключение КЗ на присоединениях, отходящих от систем шин 60.

Для обеспечения частичного резервирования основных защит характеристика дистанционной защиты 1 может смещаться в третий квадрант. Селективность работы защиты в этом случае обеспечивается блоком 8 контроля соотношения напряжений на шинах 59 и 60, При КЗ, например, в точке 62 происходит срабатывание реле 4 направления мощности, что приводит к замыканию контакта

31 и обеспечивает отключение выключателей 26 и 27 по цепи: 19, 31, 45, 35, 21 и 22, сосоящей из контактов и диодов.

В случае подключения автотрансформаторов к одной системе шин, например, 59 и

КЗ в точке 61 (удаленное КЗ) происходит отключение выключателей 26, 28 по цепи контактов и диодов: 19, 32, 33, 41, 21 и 22. В этом случае реле 4 направления мощности не работает, так как !р = О, что и обеспечивает срабатывание защиты по указанным цепям.

При КЗ на шинах (близкое КЗ) отключение производится по тем же цепям, что и при КЗ в точке 61.

Для обеспечения селективности работы устройства при КЗ на ошиновке в него введен блок 11 контроля соотношений токов в цепях AT.

Рассмотрим работу устройства при КЗ в точке 63 на ошиновке. В этом случае контBI, ты 34 и 36 блока 8 контроля соотношений напряжений остаются в замкнутом состоянии из-за того, что напряжение на системе шин 60, по крайней мере, не выше, ем нэ отключенной системе шин. В данном глучае имеет место соотношение

110.1 >! !10 1 + !10,2! следовательно, происходит отключение выключателя 26, а затем выключателя 27 по цепи; 19, 34, 36. 38, 21 и 22.

Таким образом, устройство обеспечиваетт селективное отключение параллельно включенных AT при включении дистанционной защиты на сумму TQKoB и применении блока выявления отключаемого AT. Это позволяет уменьшить количество панелей дистанционной защиты за счет применения менее сложных устройств (реле направления мощности, блоков контроля соотношений подводимых величин).

Формула изобретения

Устройство для защиты параллельно включенных автотрансформаторов, содержащее комплект дистанционной защиты, подключенный входами напряжения к выходу датчика напряжения одной из систем сборных шин среднего напряжения, две группы датчиков тока на стороне высшего напряжения каждого автотрансформатора, два датчика напряжения первой и второй систем сборных шин высшего напряжения, первое — пятое реле времени, одни выводы обмоток которых объединены и подключены к минусовой шинке источника оперативного тока, к плюсовои шинке которого подключен один вывод замыкающего контакта комплекта дистанционной защиты, а одни выводы замыкающих контактов первого— пятого реле времени предназначены для подключения к цепям отключения соответственно шиносоединительного выключателя и выключателей на сторонах высшего и среднего напряжений первого и второго автотрансформато ров, и шесть диодов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения путем уменьшения в два раза количества панелей дистанционной защиты, а также повышения селективности при подключении автотрансформаторов к одной системе сборных шин, дополнительно введены реле направления мощности двустороннего действия, блок формирования подводимых токов, блок формирования подводимого напряжения, блок контроля соотношения напряжений и блок контроля соотношения токов, при этом входы блока формирования подводимых токов подключены к выходам

1690063 первой группы датчиков тока на стороне высшего напряжения каждого автотрансформатора, один выход блока формирования подводи!Mûх токов подключен к токовому входу комплектов дистанционной защиты, другой его выход подключен к токовому входу. реле направления мощности двустороннего действия, подключенного входом напряжения к выходу блока формирования подподимого напряжения, входы которого подключены к выходам датчиков напряжения первой и второй систем сборных шин на стороне высшего напряжения, к которым подключены также входы блока контроля соотношения напряжений, входы блока контроля соотношения токов подключены к выходам второй группы датчиков тока на стороне высшего напряжения каждого автотрансформатора, другой вывод замыкающего контакта комплекта дистанционной защиты подключен к други объединенным выводам обмоток всех реле времени и к другому выводу замыкающего контакта первого реле времени, одни выводы первого и второго замыкающих контактов и третьего раэмыкающего контакта реле направления мощности двустороннего действия и один вывод первого раэмыкающего контакта блока контроля соотношения напряжений также подключены к другому выводу замыкающего контакта комплекта дистанционной защиты, другой вывод первого замыкающего контакта реле направления мощности двустороннего действия подключен к аноду первого диода, катод которого подключен через второй размыкающий контакт блока контроля соотношения напряжений к другим выводам замыкающих контактов второго и третьего реле времени, другой вывод третьего размыкающего контакта ре5 ле направления мощности двустороннего действия подключен через его четвертый размыкающий контакт к анодам второго и третьего диодов, другой вывод первого размыкающего контакта блока контроля соот10 ношения напряжений подключен через его третий размыкающий контакт к одним выводам первого и второго замыкающих контактов блока контроля соотношения токов, другой вывод первого из которых подклю15 чен к другим выводам замыкающих контактов второго и третьего реле времени, к которым подключен также катод второго диода, другой вывод второго замыкающего контакта блока контроля соотношения то20 ков подключен к катоду третьего диода, а также к другим выводам замыкающих контактов четвертого и пятого реле времени, другой вывод второго замыкающего контакта реле направления мощности двусторон25 него действия подключен к аноду четвертого диода, катод которого подключен через четвертый размыкающий контакт блока контроля соотношения напряжений к катоду третьего диода, другой вывод перво30 го замыкающего контакта реле нап равления мощности двустороннего действия подключен также через пятый диод к катоду четвертого диода, а другой вывод второго замыкающего контакта укаэанного реле на35 правления мощности подключен также через шестой диод к катоду первого диода.

1690063

Редактор В.Данко

Составитель А.Васильев

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор Л,Бескид производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужг род, ул.Гагарина, 101

Заказ 3820 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб;, 4/5